传感器发展:无线化网络化并驾齐驱

2013-03-08 08:57:47来源: 中国安防展览网 关键字:传感器

    近年来,传感器作为物联网的感知前端,在国内外公认的具有发展前途的高技术产业,以其技术含量高、经济效益好、渗透能力强、市场前景广等特点为世人瞩目。在蓬勃发展的电子信息产业市场的推动下,已形成了一定的产业基础,并在技术创新、自主研发、成果转化和竞争能力等方面有长足进展,为促进国民经济发展作出了重要贡献。

    现状:市场集中度较低

    目前,我国敏感元件与传感器行业中小企业数量较多,市场集中度较低,与发达国家相比,存在技术差距,部分核心技术以及产品仍需要进口,国产化需求迫切。国内传感器厂商占据中低端市场从发展态势看,国内传感器厂商有三种情况:

    一是民营或合资企业的产品占据了中低端市场,传统技术和装备手段可以满足绝大多数产品的制造要求,市场发展状态良好。除个别厂家在个别品种方面将国外生产的芯片拿到国内封装出相关产品、占据市场较大份额外,其他高端产品均是国外厂商在垄断。

    二是随着物联网等新兴产业的兴起,传感器产业成为世界各国在高新技术发展中争夺的一个重要领域。近年来我国传感器产业快速增长,应用模式也日渐成熟。但由于产业档次偏低、技术创新能力较差,国内传感器产业呈现低端过剩、中高端被国外垄断的市场格局。传感器技术发展滞后已掣肘国内战略性新兴产业的顺利推进。外资企业产品占据国内高端市场绝大多数的市场份额,并将会在今后很长一段时间内持续把持高端市场,这种势头在短期内不会得到根本转变

    三是国有企业发展处于平稳增长状态,总体上跟不上国外最新技术发展的步伐,除少数厂家外,总体差距有扩大的趋势。这是因为传感器技术发展快,工艺和制造设备更新快,许多新设备国内厂商无法制造等原因造成的。并且设备的单台价格少则几十万美元,多则数百万美元,绝大多数厂家靠自身积累很难购买新型设备,致使在许多新技术、新工艺方面无法跟上国外企业飞速发展的步伐。

    发展:无线化大势所趋,网络化决战终端

    物联网基本运作构成是前端的“感”、中端的“传”和后端的“算”,抓住这三个环节,也就厘清了这条无形之线。这中间的“传”部分,在今年也出现了一些新趋势,为防盗报警在物联网大系统中的整合奠定了基础。

    随着3G、WIFI等方式逐渐应用,报警产品无线化的趋势越来越明朗。如今,市场上应用的报警系统中,无线产品的比重越来越大,达到了30%以上。一些传统做有线产品的国内厂家,今年也开始推出多网报警主机,如豪恩的8003无线系列,融合了3G、GSM、GPRS、CDMA等通信模块,通信方式可选,兼容性大大增强,安装使用方便,赢得了不少新老客户的青睐。

    网络化也成为报警产品的另一个主要方向,作为与人们生活紧密相连的报警产品,也纷纷推出了众多的网络化产品。IPC的发展已经比较成熟,这种产品兼容了监控和报警的双重防护,并且通过INTERNET可以实现远程监控和存储,实现了天涯咫尺的梦想。IPC的发展也让更多的终端消费者接触到了报警系统,如果报警企业能在接警平台、信息保密度上再深入一步,IPC未来前景非常可观。

    为了顺应网络化发展的步伐,TCP/IP化的产品已经成为报警系统的方向。比如今年一些厂家推出的IP防盗主机系统采用IP技术,以计算机为操作主体,可与其他设备共用TCP/IP网络,大幅度地节省安装成本;通过专用软件检测、自动管理报警系统上个设备的运行情况,极大方便了用户的管理和使用。

    对国际知名报警品牌来说,无线化、网络化一直是这几年重点发展的方向,国际知名企业普遍逐渐增加了TCP/IP、GSM、GPRS等多种通讯方式,有些还支持手机端控制。

    在民用领域,对消费者心理诉求的重视也体现出来,2011年安博会上,许多国际产品在外观上能给人耳目一新的感觉,运用的元素一改传统报警产品的工业质感,开始走时尚、艺术风。同时,网络终端产品要求有炫目的外观和人文化的设计,对无线键盘,遥控器的质感具有非常高的要求。看到现在一些国外厂家推出的产品非常成熟,系统性强,全部拥有全套无线报警配件,产品包括主机、各种探测器、门磁、多功能遥控器、便携式遥控器、无线键盘、无线警号、无线中继器无线开关等一系列的无线产品,真正打造了一个全套无线家用套装。

    科技:图像传感器最新科研成果

    2012年CMOS图像传感器受到市场青睐重要原因在于过去大大低于CCD的灵敏度问题由于使用了新的传感器技术,如背照式CMOS,逐步得到解决。和CCD传感器相比,CMOS传感器具有更好的量产性,而且容易实现包含其他逻辑电路在内的SoC(SystemonChip)产品,而这在CCD芯片中却很难实现。

    尤其是CMOS传感器不像CCD芯片那样需要特殊的制造工艺,因此可直接使用面向DRAM等大批量产品的生产设备。这样一来,CMOS图像传感器就有可能形成完全不同于CCD图像传感器的成本结构,同时也为CMOS传感器高度集成化开辟了新的发展方向。早期市场上就曾经推出过CMOS传感器自带ISP处理器,内含2A(AE、AWB)控制算法。而发展至今,这样的产品极受市场的欢迎和青睐。

    众多不具备ISP图像处理器/ISP算法研发能力的小企业可以使用自带2A处理的CMOS传感器来制造高清摄像机。传统的高清摄像机架构中,从前端到后端一般分为几个组成部分:图像传感器SENSOR,ISP图像传感器,压缩/信号转换处理;而如果使用集成ISP的CMOS传感器,中间部分使用FPGA芯片实现的ISP单元就可以省去,这样既有效的降低设备整体BOM成本,又绕过了ISP算法的研发门槛。目前市场上价格较为低廉的720P高清网络摄像机大多都使用此类方案。

    近期又有厂家推出了集成Real帧级宽动态的超宽动态高清背照式CMOS传感器,与之前的集成2A功能的CMOSSENSOR不同,这款产品使用了传感器厂家拿手的帧级宽动态技术。我们知道,对于高清摄像机的图像处理,尤其是ISP部分依靠的不仅仅是研发实力,也依靠对于图像处理调试的丰富经验积累。那么一款自带帧级宽动态功能的背照式CMOS传感器产品,不仅将传感器的动态范围提升至120dB以上,也为摄像机生产厂家节省了研发投入

    除了上述这种集成ISP图像处理的图像传感器,未来市场推出集成压缩处理的图像传感器也是方向之一。将摄像机的核心部件高度集成化是未来的发展趋势,这些都得益于CMOS传感器具有更好的量产性,而且容易实现包含其他逻辑电路的架构特性。

 

关键字:传感器

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2013/0308/article_5597.html
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